JPH01188121A - Automatically stabilized and latched differential comparator with single clock - Google Patents

Automatically stabilized and latched differential comparator with single clock

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JPH01188121A
JPH01188121A JP63298424A JP29842488A JPH01188121A JP H01188121 A JPH01188121 A JP H01188121A JP 63298424 A JP63298424 A JP 63298424A JP 29842488 A JP29842488 A JP 29842488A JP H01188121 A JPH01188121 A JP H01188121A
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JP
Japan
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circuit
transistor
output
comparator
latched
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Application number
JP63298424A
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Japanese (ja)
Inventor
Francois Thomas
フランシス トーマス
Bertrand Campagnie
バートランド カンパニエ
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Thomson Hybrides et Microondes
Original Assignee
Thomson Hybrides et Microondes
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Publication date
Application filed by Thomson Hybrides et Microondes filed Critical Thomson Hybrides et Microondes
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/02Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
    • H03K3/353Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of field-effect transistors with internal or external positive feedback
    • H03K3/356Bistable circuits
    • H03K3/356017Bistable circuits using additional transistors in the input circuit
    • H03K3/356034Bistable circuits using additional transistors in the input circuit the input circuit having a differential configuration

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  • Manipulation Of Pulses (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

PURPOSE: To stabilize an operation by executing the coupling between an output of a differential amplifier and an output of a divergence circuit at the gate of a load transistor of the divergence circuit. CONSTITUTION: This device is provided with the differential amplifier which operates by an extremely high frequency and to which a signal to compare is inputted to an input terminal, and the divergence circuit existing in two arms symmetrical with respect to the output of the amplifier. The divergence circuit is provided with three serially connected transistors, namely, a feedback transistor, an insulated transistor and a voltage level translator, to individual arms. Then coupling between such a latched differential comparator, namely the output part of the differential amplifier, as obtained by the output of a comparator at the output terminal of a voltage level translator and the divergence circuit is executed at the gate of the load transistor of the divergence circuit. Thereby, operation is stabilized.

Description

【発明の詳細な説明】 (本発明の背景) λ肌曵分I 本発明は、1つのクロックをもった、前置増幅(pre
−amplification)によって自動的に安定
化されラッチされる電子回路に関わる。この比較器(コ
ンパレータ)は、非常に高い速度(最高数ギガヘルツの
マイクロ波)で作動するように設計されており、その単
一クロック、その自動的に安定化された静止電圧および
そのアーキテクチャは、この比較器が、測定誤りまたは
不安定性をひき起こずトランジスタ製造上の技術的な変
更によってはほとんど影響されないようなものとなって
いる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Background of the Invention) The present invention provides a preamplifier (preamplifier) with one clock.
-amplification) automatically stabilized and latched electronic circuits. This comparator is designed to operate at very high speeds (up to several gigahertz microwaves) and its single clock, automatically regulated quiescent voltage and architecture The comparator is such that it does not introduce measurement errors or instability and is largely unaffected by technological changes in transistor manufacturing.

この比較器は、GaAs (ガリウム砒素)のような第
m−v族の素材を用いた集積回路中に作れるように設計
されているが、もちろんこの比較器は、本発明の範囲を
逸脱することなく、シリコンで製造することの可能であ
り、ただその動作速度が遅いというだけである。
This comparator is designed to be fabricated in an integrated circuit using an m-v group material such as GaAs (gallium arsenide), but of course this comparator may be implemented without departing from the scope of the present invention. Instead, it can be manufactured from silicon, but only at a slower operating speed.

九廿jυ1生駁朋 差動式のラッチされた比較器は正帰還という機構を用い
ている。すなわち、人力間同士の電圧差は、増幅の後で
、出力部に再度現れる(測定位相)。次に、3つの信号
が入力部に再注入される(発散位相)。出力を人力にル
ープ・バックさせるということは、電圧差を増幅させる
ということになる。
A differential latched comparator uses a mechanism called positive feedback. That is, the voltage difference between the voltages appears again at the output after amplification (measurement phase). The three signals are then reinjected into the input (divergent phase). Looping the output back to human power means amplifying the voltage difference.

平衡リセット回路を備えたこのタイプの構造物は、フリ
ップオーバ時間が非常に小さい比較器の製造を可能にす
るのできわめて価値あるものどなる。
This type of construction with a balanced reset circuit is of great value since it allows the production of comparators with very low flip-over times.

第1図は先行技術による、差動ステージを重ねたラッチ
された比較器の回路図の1例を示す。
FIG. 1 shows an example of a circuit diagram of a latched comparator with stacked differential stages according to the prior art.

トランジスタT6およびT7のゲートにそれぞれアドレ
スされた人力信号E1およびE2は、トランジスタT8
およびT9のゲートに入力される出力信号s1およびS
2とそれぞれ、すなわちトランジスタT6およびT7の
それぞれドレーンとカップリングされている。このアー
キテクチャにおいては、パルスがトランジスタT2およ
びT3のゲートにそれぞれ印加される2つの相補クロッ
ク旧およびH2が必要とされる。
The human input signals E1 and E2 addressed to the gates of transistors T6 and T7, respectively, are connected to the transistor T8.
and the output signals s1 and S input to the gate of T9
2 and the respective drains of transistors T6 and T7. In this architecture, two complementary clocks old and H2 are required whose pulses are applied to the gates of transistors T2 and T3, respectively.

この比較器は2つの重ねられた差動ステージをもってい
るがそれは、内部ステージT2+T4+T5+T8+T
9および外部ステージT3+T6+T7+T8+T9で
ある。この構成においては、測定位相から発散位相への
遷移は、2つのクロックおよびトランジスタT2および
T3を用いて外部差動ステージの電流をから内部差動ス
テージにスイッチングすることによって達成されるが、
この時に発散が開始される。電圧レベル・トランスレー
タ(TIO,ot、 D2゜D3. Tl2)および(
Tll、 D4. D5. D6. T13)は、人力
と出力との間に存在する静止レベルの差を補償するため
には欠くことのできないものである。
This comparator has two stacked differential stages, which are internal stages T2+T4+T5+T8+T
9 and external stages T3+T6+T7+T8+T9. In this configuration, the transition from the measurement phase to the diverging phase is achieved by switching the current of the external differential stage from the internal differential stage using two clocks and transistors T2 and T3.
At this point, divergence begins. Voltage level translator (TIO, ot, D2°D3. Tl2) and (
Tll, D4. D5. D6. T13) is essential to compensate for the static level difference that exists between human power and output.

この構成に関連する欠点は主として次のものがある。The main disadvantages associated with this configuration are:

一オーバーラップしない相補クロックI11およびH2
が必要である。
1 non-overlapping complementary clocks I11 and H2
is necessary.

一スイッチング動作の際における電荷の注入による感度
の欠如。
Lack of sensitivity due to charge injection during switching operations.

−必ずしも次式のようには検証されないために、技術的
な欠陥ととり組むための静止レベルの安定性がないこと
- There is no static level of stability to address technical deficiencies, as it is not necessarily verified as follows.

ITI ” IT4 + IT5 一外部ステージから内部ステージへまたはその逆に流れ
るときの電流のスイッチングによる出力信号の不安定性
ITI ” IT4 + IT5 - Instability of the output signal due to switching of current as it flows from the external stage to the internal stage and vice versa.

本発明による比較器は、次のものによってこれらの欠点
を克服することを可能にする。
The comparator according to the invention makes it possible to overcome these drawbacks by:

−電圧の安定化による技術的な変動の補償−単一クロッ
クによる動作 一内部ブリッジと外部ブリッジ間の電流の転送を排除す
ることによる高い感度 本発明は、人力における差動増幅器、出力における発散
回路および電圧レベル・トランスレータのような回路素
子を用いるが、差動増幅器と発散回路とのカップリング
は、増幅器を発散回路から絶縁する2つの電圧フォロア
によって達成される。増幅器の出力における静止電圧は
次に、自動的な制御ループによって印加され得る。差動
増幅器と発散回路との間のカップリングは、この回路の
負荷トランジスタのゲート上で達成されるが、これらの
トランジスタは自身が直列に取り付けられそして個々が
、抵抗モードまたは飽和モードのいずれかにおいて作動
する絶縁トランジスタを備えている。
- Compensation of technical variations by stabilizing the voltage - Operation with a single clock - High sensitivity by eliminating the transfer of current between the internal and external bridges The invention is characterized by a differential amplifier in manual operation, a divergent circuit in the output The coupling of the differential amplifier to the divergent circuit is achieved by two voltage followers that isolate the amplifier from the divergent circuit, although using circuit elements such as a voltage level translator and a voltage level translator. The quiescent voltage at the output of the amplifier can then be applied by an automatic control loop. The coupling between the differential amplifier and the divergent circuit is achieved on the gates of the load transistors of this circuit, which are themselves mounted in series and individually operated either in resistive mode or in saturation mode. It is equipped with an isolation transistor that operates at .

魚用ΩII より正確に述べると、きわめて高い周波数において作動
し、入力端子に比較される信号が入力される差動増幅器
、増幅器の出力にたいして対称な2つのアーム中にある
発散回路を有し、前述の発散回路が個々のアームにたい
して3つの直列接続のトランジスタすなわち帰還トラン
ジスタ、絶縁トランジスタおよび電圧レベル・トランス
レータとを有し、比較器の出力が電圧レベル・トランス
レータの出力端子で得られるようなラッチされた差動比
較器、すなわち差動増幅器の出力部と発散回路間におけ
るカップリングが発散回路の負荷トランジスタのゲート
においてなされるラッチされた差動比較器に関わる。
ΩII for Fish More precisely, a differential amplifier operating at a very high frequency and having at its input terminals the signals to be compared, having a diverging circuit in two arms symmetrical with respect to the output of the amplifier, as described above. The divergence circuit has three series connected transistors for each arm, namely a feedback transistor, an isolation transistor and a voltage level translator, such that the output of the comparator is available at the output terminal of the voltage level translator. It concerns a differential comparator, ie a latched differential comparator, in which the coupling between the output of the differential amplifier and the divergent circuit is at the gate of the load transistor of the divergent circuit.

夫旅刻 第2図に示す本発明による差動比較器は次の素子群を有
する。
The differential comparator according to the present invention shown in FIG. 2 has the following element groups.

一人力部ElおよびE2から入力信号を受信する前置増
幅回路。これはトランジスタ14から20と共に1つの
グループをなす周知のタイプのカスケードされた増幅器
から形成されている。
A preamplifier circuit receives input signals from single power sections El and E2. It is formed from a cascaded amplifier of known type in a group with transistors 14 to 20.

一装置増幅器の出力部SlおよびS2における静止電圧
の安定化を可能にする自動制御ループT21 、旧から
06. T2゜ 一カップリング・トランジスタT23およびT24、絶
縁トランジスタT25およびT26ならびに差動帰還ト
ランジスタT27 、 T2OおよびT2Oによって形
Automatic control loop T21, which allows stabilization of the quiescent voltage at the outputs Sl and S2 of the device amplifier, from old 06. T2° is formed by coupling transistors T23 and T24, isolation transistors T25 and T26 and differential feedback transistors T27, T2O and T2O.

成され、さらに電圧レベル・トランスレータT30゜D
8. D9. T:12およびTel 、 010 、
 Dll 、 T:13によって補足される発散回路。
and a voltage level translator T30°D
8. D9. T:12 and Tel, 010,
Divergent circuit complemented by Dll, T:13.

装置の平衡をリセットするためのトランジスタT34お
よびT35であり、これらは帰還トランジスタT27お
よびT2Oとそれぞれ平行に取り付けられており、単一
クロックHの信号は、これらのトランジスタT34およ
びT35のゲートに印加される。
Transistors T34 and T35 for resetting the balance of the device, these are mounted in parallel with the feedback transistors T27 and T2O, respectively, and a single clock H signal is applied to the gates of these transistors T34 and T35. Ru.

−比較器の出力部は電圧レベル・トランスレータのトラ
ンジスタ33のドレーンで得られ、そして同時に帰還ト
ランジスタT27のゲートにループされ、そしてトラン
ジスタ32のドレーンで得られる出力02は728のゲ
ートにループされる。
- the output of the comparator is obtained at the drain of transistor 33 of the voltage level translator and is simultaneously looped to the gate of feedback transistor T27, and the output 02 obtained at the drain of transistor 32 is looped to the gate of 728;

装置は2つのアナログ電圧VDDおよびVSS+との間
に置かれるが、これら2つの電圧は、ただ単に図が煩雑
になるのを避けるために第2図においては双方とも示さ
れていない。
Although the device is placed between two analog voltages VDD and VSS+, these two voltages are not both shown in FIG. 2 simply to avoid cluttering the diagram.

ダイオードの数はこの自動制御ループの場合は6であり
個々の電圧レベル・トランスレータにおいては2つであ
るが、この数値は本発明の範囲を制限するものではなく
、それはGaAs (ガリウム砒素)を用いる技術に対
応するが、実現された技術によって異なることもあり得
る。これらのダイオードの代わりに、技術的にはダイオ
ードを用いずトランスレータまたは抵抗を使用してもよ
い。
The number of diodes is 6 for this automatic control loop and 2 for the individual voltage level translators, but this number does not limit the scope of the invention, which uses GaAs (gallium arsenide). technology, but may vary depending on the technology implemented. Instead of these diodes, it is technically possible to use translators or resistors without diodes.

カップリング・トランジスタおよび絶縁トランジスタT
23とT25 、 T24とT26との間の中間出力を
それぞれSI八およびSIBと呼び、電圧レベル・トラ
ンスレータT30とT3Iに印加される中間出力をそれ
ぞれSAおよびSEと呼ぶ。
Coupling transistor and isolation transistor T
The intermediate outputs between T23 and T25, T24 and T26 are called SI8 and SIB, respectively, and the intermediate outputs applied to voltage level translators T30 and T3I are called SA and SE, respectively.

このアッセンブリに使用されているトランジスタは全て
ノーマリ・オン、すなわち電圧はゲートに印加されてい
なければ導通しているタイプのものである。
All transistors used in this assembly are of the normally-on type, ie, conductive unless a voltage is applied to their gates.

簡単に言えばこの比較器は次のように作動する。Briefly, this comparator works as follows.

前置回路は2つの人力ElおよびE2間の電圧差を増幅
する。前置増幅差動ステージの出力部S!およびSlに
存在する信号は、オリジナルなカップリング・モードを
用いて、発散ステージの負荷トランジスタT23および
T24によって発散ステージに送信される。クロックH
が低論理レベルの場合、T27およびT2Oはオンであ
り、T34およびTa2はオフであり、そして発散が開
始されるがそめ理由は、出力信号が発散ステージの人力
部(T27およびT2Oのゲート)に送信されるからで
ある。SAおよびSBが発散すると、回路はクロックH
を高論理レベルにして平衡状態に復帰し、すると発散サ
イクルを再度開始することが可能となる。
The front circuit amplifies the voltage difference between the two human powers El and E2. Output part S of preamplification differential stage! The signals present at and Sl are transmitted to the divergent stage by the divergent stage's load transistors T23 and T24 using the original coupling mode. Clock H
When T27 and T2O are at a low logic level, T27 and T2O are on, T34 and Ta2 are off, and divergence is initiated, but the reason is that the output signal is connected to the human part of the divergence stage (the gates of T27 and T2O). This is because it is transmitted. When SA and SB diverge, the circuit clocks H
is brought to a high logic level to return to equilibrium, allowing the divergence cycle to begin again.

より詳細に述べれば、Elにおける電圧とElにおける
電圧を比較しなければならないということである。電圧
差V(El)−V(El)は次に増幅器の利得である係
数Gで増幅される。従って次式を得る。
More specifically, the voltage at El must be compared to the voltage at El. The voltage difference V(El)-V(El) is then amplified by a coefficient G, which is the gain of the amplifier. Therefore, we obtain the following equation.

V(Sl) −V(52) =G−(V(El)−V(
El))次に2つの動作位相を考慮しなければならない
V(Sl) −V(52) =G−(V(El)−V(
El)) Two operating phases must then be considered.

一位相1:クロツクHは高論理状態にある。トランジス
タ゛r34およびTa2はオンである。従って′r27
およびT2Oは短絡している。絶縁トランジスタ′「2
5およびT2Oは、それらのゲートの幅電流源T29の
ゲートの幅ならびにカプリング・トランジスタT23お
よびT24のゲートの幅との間にあるので飽和しない。
One phase 1: Clock H is in a high logic state. Transistors r34 and Ta2 are on. Therefore 'r27
and T2O are shorted. Insulated transistor'2
5 and T2O do not saturate because their gate widths are between the width of the gate of current source T29 and the width of the gates of coupling transistors T23 and T24.

非抵抗例として、T23およびT24のゲート幅は5ミ
クロンであり、T25およびT2Oのゲート幅は7.5
 ミクロン、モしてT29のゲート幅は10ミクロンで
ある。なぜなら、電流源(ゲート・ソース間の電圧がゼ
ロであるトランジスタ)によって印加される強度はトラ
ンジスタの寸法に比例し、さらに2x7.5 =15>
10である6で、T25およびT2Oの双方を同時に飽
和させることは不可能である。従ってT25およびT2
Oは抵抗モードで動作する。
As a non-resistive example, the gate width for T23 and T24 is 5 microns, and the gate width for T25 and T2O is 7.5 microns.
Specifically, the gate width of T29 is 10 microns. This is because the intensity applied by a current source (a transistor with zero gate-source voltage) is proportional to the transistor dimensions, and 2x7.5 = 15>
6, it is not possible to saturate both T25 and T2O at the same time. Therefore T25 and T2
O operates in resistance mode.

この結果、カップリング・トランジスタ、絶縁トランジ
スタおよび平衡リセット・トランジスタT2:] +T
25 +T34およびT24 +T26 +T35によ
って形成されるに2つの対称セットは2つのフォロア/
シフタ回路を形成する。なぜなら、T34のゲート・ソ
ース間電圧は、Ta2のそれと等しく、そして左側のア
ームの電流は右側のアームの電流と等しいからである。
As a result, the coupling transistor, isolation transistor and balanced reset transistor T2: ] +T
The two symmetric sets formed by 25 +T34 and T24 +T26 +T35 have two followers/
Form a shifter circuit. This is because the gate-source voltage of T34 is equal to that of Ta2, and the current in the left arm is equal to the current in the right arm.

T23およびT24のゲート・ソース間電圧は、それ故
に等しい。従って、差VSI−VS2はSIAとSIB
との間の値になる。
The gate-to-source voltages of T23 and T24 are therefore equal. Therefore, the difference VSI-VS2 is SIA and SIB
The value will be between .

T25およびT2Oは同じであり、1つの同一の電流が
導通しそして抵抗モードにあるので、これらの2つのト
ランジスタのドレーン・ソース間電圧は等しい。従って
これから次の式を得る。
Since T25 and T2O are the same and one and the same current is conducting and in resistance mode, the drain-source voltages of these two transistors are equal. Therefore, we get the following formula.

V(SA) −V(SE) =V(St) −V(Sl
)= G−(V (El) −V (El) )この式
から発散位相がスタートしうることで前置増幅を求める
V(SA) −V(SE) =V(St) −V(Sl
)=G-(V(El)-V(El)) From this equation, the preamplification is determined by the fact that the divergent phase can start.

一位相2:発散位相においては、クロックHは低論理レ
ベルにある。T34およびTa2はオフであり、従って
回路の動作にはもはや関与しない。従ってT27および
T2Oはもはや短絡しない。ここでは標準タイプのラッ
チされた差動回路を扱っている。電圧差V(SA)−V
(SO)が、2つの電圧レベル・トランスレータによっ
てT27のケート中に再注入される。次にSへの電圧を
SBの電圧間における発散がある。これは極めて急速な
現象である。この場合、2つのトランジスタT25およ
びT2Oのいずれか一方が飽和モードで動作する。端的
にいえば、ElとEl間における小さな電圧差によって
、出力電圧口および02間の電圧差が大きいものとなる
One Phase 2: In the divergent phase, clock H is at a low logic level. T34 and Ta2 are off and therefore no longer participate in the operation of the circuit. T27 and T2O are therefore no longer shorted. Here we are dealing with a standard type latched differential circuit. Voltage difference V(SA)-V
(SO) is reinjected into the gate of T27 by two voltage level translators. Next, there is a divergence between the voltage to S and the voltage to SB. This is an extremely rapid phenomenon. In this case, one of the two transistors T25 and T2O operates in saturation mode. Simply put, a small voltage difference between El and El results in a large voltage difference between the output voltage port and 02.

このアーキテクチャの独創性は次のものである。The originality of this architecture is as follows.

一発散スチージノ負荷トランジスタT23およびT24
による前置増幅ステージと発散ステージ間におけるカッ
プリング・モード。
One divergent load transistor T23 and T24
coupling mode between the preamplification stage and the divergence stage.

−ときどき抵抗モードでそしてときどき飽和モードで作
動し得る絶縁トランジスタT25およびT2Oの存在。
- the presence of isolation transistors T25 and T2O, which can sometimes operate in resistance mode and sometimes in saturation mode.

その役割は以下に説明する。Its role is explained below.

−カップリング・モードによる前置増幅器の絶縁によっ
て可能であり、さらに静止電圧を安定化させる自動制御
ループ。
- An automatic control loop made possible by the isolation of the preamplifier through coupling mode and further stabilizing the quiescent voltage.

一単一クロック、 安定性および単一クロックはカップリング・モードによ
って生成される長所である。
One single clock, stability and single clock are the advantages generated by coupling mode.

全ての静止電圧の安定化に関していえば、自動制御ルー
プT21 、 DIからD6. T22の役割は、T1
4中を流れる電流の自動的制御によって、そして前置増
幅回路と発散状態との間で用いられるカップリング・モ
ードによってStおよびSlの静止電圧を安定化させる
ことである。測定位相(クロックは頂上状態にある)に
おいて、素子T24 、 T26 。
Regarding the stabilization of all quiescent voltages, the automatic control loops T21, DI to D6. The role of T22 is T1
4 and by the coupling mode used between the preamplifier circuit and the divergent state to stabilize the quiescent voltages of St and Sl. In the measurement phase (clock in top state) elements T24, T26.

T35だけでなく T23 、 T25 、 T34は
2つの電圧フォロアを形成し、SAおよびSDの静止電
圧が印加される。さらに、素子T30 、 D9. T
32 、 T31 、010゜Dll 、 T33もま
た電圧フォロアを形成し、旧と02の静止レベルも印加
される。要するに、上述の自動制御ループによって、回
路の静止電圧の全てが安定する。1つの単一クロックH
−2つの相補クロックを発生させるより容易であるが−
が測定位相から発散位相に遷移する必要性によって、絶
縁トランジスタT25およびT26の存在を保証する。
T35 as well as T23, T25 and T34 form two voltage followers, to which the quiescent voltages of SA and SD are applied. Furthermore, elements T30, D9. T
32, T31, 010°Dll, T33 also form voltage followers and the quiescent levels of old and 02 are also applied. In short, the automatic control loop described above stabilizes all of the circuit's quiescent voltages. 1 single clock H
-Although it is easier than generating two complementary clocks-
The necessity of transitioning from the measurement phase to the diverging phase ensures the presence of isolation transistors T25 and T26.

標準のラッチされた比較器においては、測定される(測
定位相)電圧および差動出力部(発散位相)で得られた
電圧を交互に人力部に送信することを可能にするために
相補クロックが必要とされる。
In standard latched comparators, complementary clocks are used to make it possible to alternately send the voltage to be measured (measuring phase) and the voltage obtained at the differential output (divergent phase) to the human power section. Needed.

これら2つの位相は単一クロックによって達成すること
ができる。クロックHが低論理状態にあると、比較器は
発散位相にある。クロックが高論理状態にあると、差V
(SA)−V(SB)はG(V(El) −V (E2
) )に等しい。発散位相においては、人力部Elおよ
び1ミ2は、もし人力信号がもはやコンパレータをして
その判断を変更するように強制することが不可能であれ
ば、もはや発散の方向にたいしてはなんら影響をもたな
い。これは絶縁トランジスタT25およびT26によっ
て可能になる。この動作ステップを以下に考慮する。
These two phases can be achieved by a single clock. When clock H is in a low logic state, the comparator is in divergent phase. When the clock is in a high logic state, the difference V
(SA)-V(SB) is G(V(El)-V(E2
) )be equivalent to. In the divergent phase, the human forces El and 1 and 2 no longer have any influence on the direction of divergence, if the human signal can no longer force the comparator to change its decision. Not worth it. This is made possible by isolation transistors T25 and T26. This operational step will be considered below.

一ステップ1 :V(Sl)−V(Sl)が小さいと仮
定する。するとV(SA)−V(SB)も測定位相にお
いては小さい。
Step 1: Assume that V(Sl) - V(Sl) is small. Then, V(SA)-V(SB) is also small in the measurement phase.

一ステップ2:発散位相が開始される。電圧SAおよび
SBは自身の静止レベルから大きく発散する。
Step 2: Divergence phase is initiated. Voltages SA and SB diverge significantly from their quiescent level.

V(El)−V(ε2)の符号が正であり、一方V(S
l) >V (Sl)そシテV(SA) >V(5B)
 テあり、サラニ発散位相においてはV (SA)は増
大し一方V (SB)は減少するものと仮定する。
The sign of V(El)−V(ε2) is positive, while V(S
l) >V (Sl)V(SA) >V(5B)
It is assumed that V (SA) increases while V (SB) decreases in the Sarani divergence phase.

この仮定からすると、SlとSBとの間における電圧差
が増大することになる。これによって、T23中を流れ
る電流が増大しやすいことになる。しかしこの電流は、
飽和モードに入るT25によって制限される。その時、
電圧S2は、これら2つのノード(node :結節)
が電流源によって接続されるのでもはやV (SO)に
たいしてなんら影響をもたない。
Based on this assumption, the voltage difference between Sl and SB will increase. This tends to increase the current flowing through T23. However, this current is
Limited by T25 entering saturation mode. At that time,
Voltage S2 is applied to these two nodes (nodes).
Since is connected by a current source, it no longer has any effect on V(SO).

右側のアームに関していえば、SlとSA間の電圧が減
少し、T26は抵抗モードに入る。
As for the right arm, the voltage between Sl and SA decreases and T26 goes into resistance mode.

−ステップ3:入力端子に急激な変化が発生すると、発
散位相においてV(Sl) −V(Sl)の符号が変化
する(v (s l) < v (Sl) )事実があ
る。これによってシステムが測定位相に入る以前に、S
lはSRにたいしてもはや影響せずそして、従って、回
路の差動性のゆえニV(Sl)−V(Sl)はもはやV
(SA) −V (SB)の符号には影響をもたないと
いうことが以前から知られている。
- Step 3: When a sudden change occurs at the input terminal, there is a fact that the sign of V(Sl) −V(Sl) changes in the divergent phase (v(sl) < v(Sl)). This allows the S
l no longer affects SR and therefore, due to the differential nature of the circuit, V(Sl) - V(Sl) is no longer V(Sl) - V(Sl)
It has long been known that the sign of (SA) -V (SB) is not affected.

端的にいえば、発散位相が開始されると、人力信号はも
はやシステムをして、測定位相に復帰する前にその判断
を変更させることは不可能である。
Simply put, once the diverging phase is initiated, the human input signal can no longer cause the system to change its decision before returning to the measuring phase.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はすでにのべた先行技術によるラッチされた比較
器の回路図である。 第2図は本発明による単一クロックをもつ自動的に安定
化されラッチされた比較器の回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram of a latched comparator according to the prior art mentioned above. FIG. 2 is a circuit diagram of an automatically stabilized and latched comparator with a single clock according to the present invention.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)入力部に比較される信号が印加される差動増幅器
と、増幅器の出力部にたいして対称である2つのアーム
中に存在する発散回路とを有し、前期の発散回路が、個
々のアームごとに、3つの直列に取り付けられたトラン
ジスタすなわち帰還トランジスタ、絶縁トランジスタお
よび負荷トランジスタならびに1つの電圧レベルのトラ
ンジスタとを有し、さらに比較器の出力が電圧レベル・
トランスレータの出力部において得られ、 差動増幅器の出力と発散回路の出力との間におけるカッ
プリングが発散回路の負荷トランジスタのゲートにおい
てなされることを特徴とする、高い周波数で動作するラ
ッチされた差動比較器。
(1) It has a differential amplifier to which a signal to be compared is applied to the input section, and a divergence circuit that exists in two arms that are symmetrical with respect to the output section of the amplifier. Each comparator has three series-mounted transistors, namely a feedback transistor, an isolation transistor and a load transistor, and one voltage level transistor;
a latched difference obtained at the output of the translator and operating at a high frequency, characterized in that the coupling between the output of the differential amplifier and the output of the divergent circuit is made at the gate of the load transistor of the divergent circuit; Dynamic comparator.
(2)発散回路の個々のアーム中において、絶縁トラン
ジスタが、そのゲート幅が発散回路の電流源であるトラ
ンジスタのゲート幅より小さいが、発散回路の負荷トラ
ンジスタのゲート幅より大きく、従って抵抗モードおよ
び飽和モードのいずれかにおいて動作することを特徴と
する、請求項(1)記載のラッチされた差動比較器。
(2) In each arm of the diverging circuit, an insulating transistor whose gate width is smaller than the gate width of the transistor that is the current source of the diverging circuit but larger than the gate width of the load transistor of the diverging circuit, thus providing a resistive mode and A latched differential comparator according to claim 1, characterized in that it operates in one of the saturation modes.
(3)絶縁トランジスタおよび負荷トランジスタによっ
て、発散回路中に存在する高い増幅の信号から差動増幅
器が絶縁されることを特徴とする、請求項(1)記載の
ラッチされた差動比較器。
3. A latched differential comparator as claimed in claim 1, characterized in that the differential amplifier is isolated from highly amplified signals present in the diverging circuit by means of an isolation transistor and a load transistor.
(4)差動増幅器が発散回路から絶縁されており、その
出力電圧が、増幅器の電流源であるトランジスタのゲー
トに静止電圧を印加する自動制御ループによって安定化
されることを特徴とする、請求項(3)記載のラッチさ
れた差動比較器。
(4) Claim characterized in that the differential amplifier is isolated from the divergent circuit and its output voltage is stabilized by an automatic control loop that applies a quiescent voltage to the gate of the transistor that is the current source of the amplifier. The latched differential comparator according to item (3).
(5)1つの単一クロック信号が2つの平衡リセット・
トランジスタのゲートに印加され、これら2つのトラン
ジスタの個々が発散回路の帰還トランジスタの内の1つ
と平行に取り付けられていることを特徴とする請求項(
1)記載のラッチされた差動比較器。
(5) One single clock signal can generate two balanced resets.
Claim 1, characterized in that the voltage is applied to the gates of the transistors, each of these two transistors being mounted in parallel with one of the feedback transistors of the divergent circuit.
1) The latched differential comparator as described.
(6)回路の全てのトランジスタがノーマリ・オンのタ
イプのものであることを特徴とする請求項(1)記載の
ラッチされた差動比較器。
(6) A latched differential comparator as claimed in claim (1), characterized in that all transistors of the circuit are of the normally-on type.
(7)集積回路状にGaAs(ガリウム砒素)のような
第III−V族から生成されることを特徴とする請求項(
1)記載のラッチされた差動比較器。
(7) Claim characterized in that the integrated circuit is produced from Group III-V, such as GaAs (gallium arsenide).
1) The latched differential comparator as described.
(8)請求項(1)に従って生成された、少なくとも1
つのラッチされた差動比較器を有することを特徴とする
アナログ−ディジタル変換機。
(8) At least one produced according to claim (1)
An analog-to-digital converter comprising two latched differential comparators.
JP63298424A 1987-11-27 1988-11-28 Automatically stabilized and latched differential comparator with single clock Pending JPH01188121A (en)

Applications Claiming Priority (2)

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FR8716465 1987-11-27
FR8716465A FR2623952B1 (en) 1987-11-27 1987-11-27 SELF-STABILIZED DIFFERENTIAL COMPARATOR WITH SINGLE CLOCK

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ID=9357240

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JP63298424A Pending JPH01188121A (en) 1987-11-27 1988-11-28 Automatically stabilized and latched differential comparator with single clock

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EP (1) EP0318378B1 (en)
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DE (1) DE3870588D1 (en)
FR (1) FR2623952B1 (en)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5041740A (en) * 1990-04-30 1991-08-20 Motorola, Inc. Parallel clocked latch
US5121035A (en) * 1991-02-27 1992-06-09 Rockwell International Corporation High speed gallium arsenide latch using depletion mode logic
US5184028A (en) * 1992-06-15 1993-02-02 Motorola, Inc. Current compensating charge pump circuit
US5428307A (en) * 1993-10-20 1995-06-27 Silicon Systems, Inc. Closed-loop peak detector topology
GB9417138D0 (en) 1994-08-23 1994-10-12 Discovision Ass Data rate conversion
WO1996042049A1 (en) * 1995-06-09 1996-12-27 Siemens Aktiengesellschaft Circuit for comparing two electrical quantities
US8037371B1 (en) * 2007-05-14 2011-10-11 National Semiconductor Corporation Apparatus and method for testing high-speed serial transmitters and other devices
US7809517B1 (en) 2007-09-07 2010-10-05 National Semiconductor Corporation Apparatus and method for measuring phase noise/jitter in devices under test
US10686431B1 (en) * 2019-10-18 2020-06-16 Realtek Semiconductor Corp. High-sensitivity clocked comparator and method thereof

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3540007A (en) * 1967-10-19 1970-11-10 Bell Telephone Labor Inc Field effect transistor memory cell
DE2460146C3 (en) * 1974-12-19 1981-11-05 Ibm Deutschland Gmbh, 7000 Stuttgart Bipolar read circuit for integrated memory matrix
JPS5938670B2 (en) * 1976-10-15 1984-09-18 日本電気株式会社 Difference signal amplification circuit
JPS5840918A (en) * 1981-09-03 1983-03-10 Nec Corp Voltage comparator
US4439694A (en) * 1981-12-21 1984-03-27 Gte Laboratories Incorporated Comparator circuit
DE3442649A1 (en) * 1984-11-22 1986-05-22 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Pulsed comparator for binary signals having a very high bit rate
US4629911A (en) * 1985-03-15 1986-12-16 Tektronix, Inc. Latching comparator
US4717838A (en) * 1986-11-14 1988-01-05 National Semiconductor Corporation High input impedance, high gain CMOS strobed comparator
US4814648A (en) * 1987-09-24 1989-03-21 Texas Instruments Incorporated Low 1/f noise amplifier for CCD imagers

Also Published As

Publication number Publication date
FR2623952B1 (en) 1991-11-29
EP0318378B1 (en) 1992-04-29
US4975596A (en) 1990-12-04
CA1324641C (en) 1993-11-23
FR2623952A1 (en) 1989-06-02
DE3870588D1 (en) 1992-06-04
EP0318378A1 (en) 1989-05-31

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